Tarik Tambang Elektron: Rahasia Kepolaran Ikatan

Berbagi Tak Selalu Adil

Kalau kamu membayangkan ikatan kovalen itu seperti dua anak manis yang selalu berbagi mainan persis 50:50, saatnya kita ubah bayangan itu.

Di dunia atom, berbagi elektron sering kali lebih mirip permainan tarik tambang.

Bayangkan atom A dan atom B berikatan. Masing-masing menyumbang elektron ke tengah untuk dipakai bersama. Tapi, seberapa kuat atom A menarik elektron itu kembali ke arahnya dibandingkan atom B?

Kekuatan sebuah atom layaknya "magnet" untuk menarik pasangan elektron ikatan ini disebut Keelektronegatifan.

ilustrasi

Jika satu atom jauh lebih "kuat" (elektronegatif) dari temannya, awan elektron tidak akan berada simetris di tengah. Elektron yang bermuatan negatif akan menumpuk di sisi atom yang kuat, membuatnya seolah-olah sedikit bermuatan negatif ($\delta^-$), sedangkan atom yang lemah jadi sedikit bermuatan positif ($\delta^+$). Inilah asal mula adanya "kutub" (polar) dalam sebuah ikatan kimia.

Bayangkan dua atom berikatan lagi main 'tarik tambang' elektron. Kalau atom A jauh lebih kuat (lebih elektronegatif) dibanding atom B, kondisi pasangan elektronnya akan seperti apa?

  • A. Elektron akan ditarik paksa keluar sehingga ikatan terputus
  • B. Awan elektron akan bergeser menumpuk di dekat atom yang lebih kuat
  • C. Kedua atom akan tetap membagi elektron persis di tengah
  • D. Atom yang kuat akan menjadi inti atom baru

Jawaban: B. Awan elektron akan bergeser menumpuk di dekat atom yang lebih kuat

Sama seperti tarik tambang yang tidak seimbang, atom yang keelektronegatifannya lebih tinggi akan menarik awan elektron ikatan lebih dekat ke dirinya.

Keelektronegatifan menentukan seberapa kuat sebuah atom menarik elektron dalam ikatan.

Fluorin: Sang Raja Tarik Tambang

Sekarang, siapa petarung terkuat di tabel periodik?

Aturan jempolnya gampang: kekuatan atom untuk menarik elektron (keelektronegatifan) makin membesar ke arah kanan dan atas pada tabel periodik. Semakin ke kanan, atom punya lebih banyak proton (muatan positif) untuk menarik elektron di kulit yang sama. Semakin ke atas, elektron terluarnya semakin dekat dengan inti atom, jadi tarikannya makin kuat.

Di pojok kanan atas, ada unsur Fluorin (F). Nilai keelektronegatifannya (sekitar 4.0 pada skala Pauling) adalah yang paling tinggi dari seluruh unsur kimia. Dia adalah raja tarik tambang mutlak.

Karena hal inilah, Pernyataan I ("Ikatan H-F bersifat sangat polar karena Fluorin adalah unsur yang paling elektronegatif") bernilai SESUAI. Hidrogen (H) yang keelektronegatifannya jauh lebih rendah tidak berdaya, sehingga pasangan elektron tersedot kuat ke arah Fluorin.

Tentukan Benar/Salah dari pernyataan berikut mengenai Fluorin dan tren tabel periodik!

  • Fluorin memiliki kemampuan paling kuat untuk menarik awan elektron ikatan ke arahnya. — Benar
  • Berdasarkan tren periodik, unsur di kiri bawah tabel periodik lebih kuat menarik elektron dibanding kanan atas. — Salah

Fluorin ada di kanan atas (mengabaikan gas mulia), sehingga paling kuat menarik elektron. Francium ada di kiri bawah, sehingga justru paling lemah.

Keelektronegatifan bertambah ke kanan atas tabel periodik, menjadikan Fluorin unsur paling elektronegatif.

Polar vs Nonpolar: Menentukan Pemenang

Gimana cara kita tau apakah sebuah ikatan punya kutub (polar) atau tidak? Caranya gampang: lihat saja selisih kekuatan kedua atomnya (Perbedaan Keelektronegatifan / $\Delta EN$).

Coba kita bandingkan dua situasi:

  1. Pertandingan Seri ($\text{Cl}_2$, $\text{O}_2$, $\text{H}_2$): Kalau kamu mengikatkan dua atom yang identik (misal klorin dan klorin), kekuatannya sama persis. Selisih kekuatannya ($\Delta EN$) sama dengan nol. Tali tambang gak bergerak ke mana-mana, elektron dibagi persis rata 50:50. Ikatan ini dinamakan Kovalen Nonpolar. (Ini membuktikan Pernyataan III bernilai SESUAI).

  2. Beda Kasta (H-F, H-Cl, H-O): Kalau kekuatannya beda, ada pemenangnya. Makin besar selisihnya, awan elektron makin "mencong" menumpuk ke satu sisi. Muncul kutub positif ($\delta^+$) dan kutub negatif ($\delta^-$). Ikatan ini disebut Kovalen Polar.

Silakan coba mainkan simulasi di bawah ini untuk melihat bagaimana perbedaan tarikan mengubah bentuk awan elektron!

Apa yang terjadi jika dua atom Nitrogen (N) saling berikatan membentuk molekul N2?

  • A. Menjadi ikatan sangat polar karena ada dua atom yang menarik
  • B. Terjadi transfer elektron sehingga menjadi ikatan ionik
  • C. Ikatan sedikit polar bergantung pada ukuran atomnya
  • D. Elektron akan dibagi rata sempurna membentuk ikatan kovalen nonpolar

Jawaban: D. Elektron akan dibagi rata sempurna membentuk ikatan kovalen nonpolar

Dua atom identik punya keelektronegatifan persis sama. Tarik tambangnya seri, jadi elektron terbagi rata (nonpolar).

Ikatan antar atom identik selalu kovalen nonpolar karena selisih keelektronegatifannya nol.